2018届河南省鹤壁高中高三第一次段考数学理卷
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河南名校联盟2017—2018学年高三适应性考试(一)(河南省鹤壁高中2018届高三第一次段考)理科数学第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{1A x x =-≤或}1x ≥,集合{}01B x x =<<,则( ) A .{}1A B =I B .A B A =R I ð C .()(]0,1A B =R I ð D .A B =R U 2.复数21iz =+,则2z =( ) A .2- B .2 C .2i - D .2i3.如图所示为一个88⨯的国际象棋棋盘,其中每个格子的大小都一样,向棋盘内随机抛撒100枚豆子,则落在黑格内的豆子总数最接近( )A .40B .50C .60D .64 4.在等比数列{}n a 中,1344a a a ==,则6a =( ) A .6 B .8± C .8- D .85.空间中有不重合的平面α,β,γ和直线a ,b ,c ,则下列四个命题中正确的有( )1p :若αβ⊥且αγ⊥,则βγ∥; 2p :若a b ⊥且a c ⊥,则b c ∥; 3p :若a α⊥且b α⊥,则a b ∥; 4p :若a α⊥,b β⊥且αβ⊥,则a b ⊥.A .1p ,2pB .2p ,3pC .1p ,3pD .3p ,4p6.《九章算术》中介绍了一种“更相减损术”,用于求两个正整数的最大公约数,将该方法用算法流程图表示如下,若输入20a =,8b =,则输出的结果为( )A .4a =,3i =B .4a =,4i =C .2a =,3i =D .2a =,4i =7.已知e113e 2m dx x -⎛⎫-= ⎪⎝⎭⎰,则m 的值为( ) A .e 14e - B .12 C .12- D .1- 8,其三视图如图所示,图中均为正方形,则该几何体的体积为( )A .16B .163 C .83D .8 9.变量x ,y 满足22221x y x y y x +⎧⎪--⎨⎪-⎩≤≥≥,则3z y x =-的取值范围为( )A .[]1,2B .[]2,5C .[]2,6D .[]1,6 10.在()()26211x x +-的展开式中,3x 项的系数为( )A .32B .32-C .20-D .26-11.过抛物线22y px =(0p >)的焦点作一条斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点向y 轴引垂线交y 轴于D ,C ,若梯形ABCD的面积为p =( )A .1B .2C .3D .4 12.若对于任意的120x x a <<<,都有211212ln ln 1x x x x x x ->-,则a 的最大值为( )A .2eB .eC .1D .12第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知非零向量a r ,b r满足()a a b ⊥+r r r ,()4b a b ⊥+r r r ,则b a=r r .14.已知圆O :221x y +=,点125,1313A ⎛⎫⎪⎝⎭,34,55B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,记射线OA 与x 轴正半轴所夹的锐角为α,将点B 绕圆心O 逆时针旋转α角度得到点C ,则点C 的坐标为 .15.以双曲线22221x y a b-=的两焦点为直径作圆,且该圆在x 轴上方交双曲线于A ,B 两点;再以线段AB 为直径作圆,且该圆恰好经过双曲线的两个顶点,则双曲线的离心率为 . 16.数列πcos3n n n b a =⋅的前n 项和为n S ,已知20151S =,20160S =,若数列{}n a 为等差数列,则2017S = .三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知ABC ∆的外接圆半径为R ,且满足2sin 3R a A =.(1)求角A 的大小;(2)若2a =,求ABC ∆周长的最大值.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为直角梯形,90ABC BAD ∠=∠=︒,PDC ∆和BDC ∆均为等边三角形,且平面PDC ⊥平面BDC ,点E 为PB 中点.(1)求证:AE ∥平面PDC ;(2)求平面PAB 与平面PBC 所成的锐二面角的余弦值.19.某建材公司在A ,B 两地各有一家工厂,它们生产的建材由公司直接运往C 地.由于土路交通运输不便,为了减少运费,该公司预备投资修建一条从A 地或B 地直达C 地的公路;若选择从某地修建公路,则另外一地生产的建材可先运输至该地再运至C 以节约费用.已知A ,B 之间为土路,土路运费为每吨千米20元,公路的运费减半,A ,B ,C 三地距离如图所示.为了制定修路计划,公司统计了最近10天两个工厂每天的建材产量,得到下面的柱形图,以两个工厂在最近10天日产量的频率代替日产量的概率. (1)求“A ,B 两地工厂某天的总日产量为20吨”的概率;(2)以修路后每天总的运费的期望为依据,判断从A ,B 哪一地修路更加划算.20.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的上下左右四个顶点分别为A ,B ,C ,D ,x 轴正半轴上的某点P 满足2PA PD ==,4PC =. (1)求椭圆的标准方程以及点P 的坐标;(2)过点C 作直线1l 交椭圆于点Q ,过点P 作直线2l 交椭圆于点M ,N ,且12l l ∥,是否存在这样的直线1l ,2l 使得CDQ ∆,MNA ∆,MND ∆的面积相等?若存在,请求出直线的斜率;若不存在,请说明理由. 21.已知函数()2ln f x a x x ax =-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()0f x ≤恒成立,求a 的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为π4ρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为0θθ=(ρ∈R ),曲线C 与直线l 相交于A ,B 两点. (1)当0π12θ=时,求AB ; (2)设AB 中点为P ,当0θ变化时,求点P 轨迹的参数方程. 23.选修4-5:不等式选讲 已知函数()21f x x a x =+++. (1)当1a =-时,求()f x 的最小值;(2)若()f x 在[]1,1-上的最大值为2a ,求a 的值.河南名校联盟2017-2018学年高三适应性考试(一)理科数学参考答案与评分标准一、选择题1-5:BCBDD 6-10:ABCDB 11、12:AC二、填空题13.2 14.5633,6565⎛⎫-⎪⎝⎭15 16.12-三、解答题17.解:(1)由正弦定理,得2sin aR A=, 再结合2sin 3R a A =,得2sin 2sin 3a a A A =,解得23sin 4A =,由ABC ∆为锐角三角形,得3A π=.(2)由2a =、3A π=及余弦定理,得2242cos3b c bc π=+-,即()243b c bc +=+,结合22b c bc +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,得()22432b c b c +⎛⎫+≤+⨯ ⎪⎝⎭,解得4b c +≤(当且仅当b c =时取等号),所以2246a b c b c ++=++≤+=(当且仅当b c =时取等号), 故当ABC ∆为正三角形时,ABC ∆周长的最大值为6. 18.解:(1)过点E 作EF BC ∥交PC 于点F ,连接DF ; 取BC 的中点G ,连接DG∵DG 是等边BCD ∆底边BC 的中线, ∴90DGB ∠=︒.∵90ABC BAD ∠=∠=︒, ∴四边形ABGD 为矩形, ∴12AD BG BC ==,AD BC ∥. ∵EF 为BCP ∆底边BC 的中位线 ∴12EF BC =,EF BC ∥, ∴AD EF =,AD EF ∥, 四边形ADFE 是平行四边形, ∴AE DF ∥, ∵DF ⊆面PDC , ∴AE ∥面PDC.(2)以点A 为坐标原点,AB uu u r为x 轴正方向,AD 为单位长度建立空间直角坐标系A xyz -如图所示,各个点的坐标为()0,0,0A,)B,)C,32P ⎝因此向量)AB =uu u r,322BP ⎛=- ⎝uu r ,()0,2,0BC =uu u r .设面ABP 、面CBP 的法向量分别为()111,,m x y z =u r ,()222,,n x y z =r,则11110302m AB m BP x y ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩u r uu u ru r uu r ,不妨令11y =,解得0,1,m ⎛= ⎝⎭u r ,同理得()2,0,1n =r设平面PAB 与平面PBC 所成的锐二面角为θ,则cos m nm nθ⋅==u r r u rr =19.解:(1)设“A 、B 两地公司总日产量为20吨”为事件C , 则()54561101010102P C =⨯+⨯=. (2)同样可求A 、B 两地工厂某天的总日产量为19吨,21吨的概率分别为310、15. 若从A 地修路,从B 地到A 地每天的运费的期望为:642112012204561010⎛⎫⨯⨯⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭(元).从A 地到C 地每天的运费的期望为:311981020102⨯⨯⨯+⨯⨯18102181015925⨯+⨯⨯⨯=(元). 所以从A 地修路,每天的总运费的期望为:45615922048+=(元). 若从B 地修路,从A 地到B 地每天的运费的期望为:5528209203401010⎛⎫⨯⨯⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭. 从B 地到C 地每天的运费的期望为:311971*********⨯⨯⨯+⨯⨯⨯12171013935+⨯⨯⨯=(元). 所以从B 地修路,每天的总运费的期望为:34013931733+=(元). 所以从B 地修路更划算.20.解:(1)设点P 的坐标为()0,0x (00x >),易知224a =+,3a =,041x a =-=,b ==因此椭圆标准方程为22193x y +=,P 点坐标为()1,0. (2)设直线的斜率为k ,()00,Q x y ,()11,M x y ,()22,N x y ,则1l :()3y k x =+,2l :()1y k x =-MNA ∆、MND ∆的面积相等,则点A ,D 到直线2l 的距离相等.=,解之得k =k =.当k =2l的方程可化为:1x =+,代入椭圆方程并整理得:25120y -=,所以1212125y y y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩所以125y y -==; 所以MND ∆的面积为121122255PD y y ⋅-=⨯⨯=. 当k =1l的方程可化为:3x =-,代入椭圆方程并整理得: 250y -=,解之得0y =或00y =(舍) 所以CDQ ∆的面积为162⨯=. 所以CDQ MND S S ∆∆=,满足题意,②当k =2l的方程为:)1y x =-,代入椭圆方程并整理得: 240x x --=,所以12121,4,x x x x +=⎧⎨=-⎩所以3MN ==; 又D 点到直线2l 的距离为1d ==所以MND ∆的面积为11122MN d ⋅=⨯=当k =1l 的方程可化为:3x =-,代入椭圆方程并整理得:20y +=,解之得0y =00y =(舍)所以CDQ ∆的面积为162⨯=所以CDQ MND S S ∆∆≠,不满足题意.综上知,存在这样的直线1l ,2l .21.解:(1)1)当0a =时,()2f x x =-,在()0,+∞上单调递减;2)当0a ≠时,()22x ax a f x x-++'=.①当0a <时,在定义域()0,+∞上,220x -<,0ax a +<,()0f x '<,()f x 单调递减;②当0a >时,()0f x '=的解为1x =,20x =<(负值舍去),()f x '在()10,x 上大于0,()f x 在()10,x 上单调递增, ()f x '在()1,x +∞上小于0,()f x 在()1,x +∞上单调递减;综上所述,当(],0a ∈-∞时,()f x 在()0,+∞单调递减;当()0,a ∈+∞时,()f x 在⎛ ⎝⎭上单调递增,在⎫+∞⎪⎪⎝⎭上单调递减;(2)①当0a =时,()20f x x =-≤,满足题意;②当(],1a ∈-∞-时,21111e e ef a ⎛⎫⎛⎫=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭21110e e ≥-->,不满足题意;③当()1,0a ∈-时,()21e ln 1e a f a a a e +⎛⎫⎡⎤-=--- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 由于()ln 0a -<且2221e 1e e 10e e a ++---<<,所以()21e ln 1e a a a +⎡⎤---⎢⎥⎣⎦为两负数的乘积大于0,即0e a f ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,不满足题意; ④当()0,a ∈+∞时,由(1)可知()f x f ≤=⎝⎭1ln 1424a a a ⎧⎫⎡⎤+⎪⎪+-⎢⎥⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭令4a t =,则将上式写为()()1ln 12f t a t t ⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦,令()0f t =,解得1t =,此时1a =,而当(]0,1a ∈时,1t ≤,()1ln 102t t +-≤,()0f t ≤满足题意; 当()1,a ∈+∞时,1t >,()1ln 102t t +->,()0f t >不满足题意; 综上可得,当[]0,1a ∈时,()0f x ≤.22.解:(1)将曲线C 化为直角坐标方程得22440x y x y +--=,易知曲线C 是一个圆,且过原点.又直线l 经过原点,因此l 与圆的交点之一即为坐标原点O ,所以124AB ππρ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭3π==(2)设点()0,0A ,(),B B B x y ,(),P x y ,则2B x x =,2B y y =,由B 点在圆上,得()()()()222242420x y x y +-⋅-⋅=,化简,得22220x y x y +--=,即()()22112x y -+-=.化成参数方程为1,1x y αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(α为参数).23.解:(1)当1a =-时,()211f x x x =-++.当1x ≤-时,()3f x x =-; 当112x -<≤时,()2f x x =-; 当12x >时,()3f x x =. 由单调性知,()f x 的最小值为1322f ⎛⎫=⎪⎝⎭.(2)令20x a +=,得2a x =-;令10x +=,得1x =-. ①当12a -≤-,即2a ≥时,()31f x x a =++,[]1,1x ∈-, 最大值为()142f a a =+=,解得4a =. ②当112a -<-≤,即22a -≤<时,()1,1,,231,,1.2a x a x f x a x a x ⎧⎡⎤--+∈--⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎤⎪++∈- ⎥⎪⎝⎦⎩其最大值在区间两个端点处取得.若()122f a a -=-=,解得23a =,此时()()1441133f f =>-=,舍去; 若()142f a a =+=,解得4a =,舍去; ③当12a ->,即2a <-时,()1f x x a =--+,[]1,1x ∈-, 最大值为()122f a a -=-=,解得23a =,舍去. 综上所述,4a =.。